В тысячелетних палеофекалиях обнаружены признаки кишечных патогенов

Современные методы позволяют изучать даже сильно поврежденные биологические материалы. Важным источником информации о древних людях стали обнаруженные в пещерах по всему миру палеофекалии (высушенные древние образцы кала). Изучив их, можно многое понять о питании и миграции людей, а также об их патогенах.

Яйца гельминтов (кишечных червей) многократно обнаруживались при исследовании палеофекалий, поскольку они чрезвычайно устойчивы к воздействию окружающей среды и достаточно крупные по размеру, чтобы их можно было увидеть в микроскоп. Однако этот метод не очень точен и требует высокой квалификации микроскописта для классификации объектов, так что обнаружение в палеофекалиях аскарид и анкилостом вызывало много споров. Благодаря современным молекулярным методам возможно достоверное обнаружение патогенов в палеофекалиях. В новом исследовании, опубликованном в PLOS One, ученые из США проанализировали образцы из пещеры в долине Рио-Сапе в Мексике, датируемые 725–920 гг. н.э. Они выявили патогены и проанализировали их при помощи ПЦР в реальном времени и цифровой ПЦР.

Раскопки в пещере велись еще в 1957–1960 годах. Тогда ученые обнаружили 49 образцов человеческих фекалий. При анализе пищевых остатков, включая пыльцу, семена, волокна и фитолиты, было обнаружено, что в рацион этих людей входили агава, кактус, маис и подсолнечник. Из 49 образцов для нового исследования случайным образом были выбраны 10.

В каждом из десяти образцов был обнаружен по крайней мере один патоген или кишечный микроорганизм, в среднем 3,9 на образец (из 30 проверенных). В исследуемых образцах были найдены различные микроорганизмы: Blastocystis spp. (n = 7), атипичные энтеропатогенные E. coli (n = 7), Enterobius vermicularis (n = 6), Entamoeba spp. (n = 5), энтеротоксигенные E. coli (n = 5), Shigella spp./энтероинвазивные E. coli (n = 3), Giardia spp. (n = 2) и E. coli O157:H7 (n = 1). Giardia spp. и Entamoeba spp., в ранних исследованиях были обнаружены в палеофекалиях методом ИФА.

Авторы подчеркивают, что поскольку метод ПЦР довольно чувствителен, небольшой размер выборки требует осторожности при интерпретации результатов. Так, полученная распространенность остриц (Enterobius vermicularis) превышает 34%, выявленные методом микроскопии при анализе палеофекалий из той же пещеры. Присутствие остриц в большинстве образцов также является убедительным доказательством человеческого происхождения палеофекалий, поскольку острицы — специфичный для человека патоген.

Один образец из выборки дал положительный результат на митохондриальную ДНК (мтДНК) человека и был положительным только на Blastocystis spp. В остальных девяти образцах мтДНК человека не была обнаружена, но во всех образцах выявлялась энтеральная 16S рРНК. Обнаружение высокой концентрации человеческой мтДНК в одном образце, а также обнаружение энтеральной 16S рРНК во всех образцах дает дополнительную уверенность в том, что по крайней мере некоторые из этих палеофекалий принадлежат людям. Анализ на мтДНК животных не проводился.

Таким образом, в образцах палеофекалий человека возрастом 1100–1300 лет были обнаружены следы кишечных патогенов, многие из которых ранее не обнаруживались. Подобные исследования могут расширить наши знания о распространении заболеваний в древних цивилизациях и передаче патогенов между разными группами.

Исследован кишечный микробиом человека, жившего на территории Мексики тысячу лет назад